第三章 信号调制解调电路.doc

第三章 信号调制解调电路
3-1 什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？

3-2 什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？

3-3 什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。

3-4 什么是调频？请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。

3-5 什么是调相？请写出调相信号的数学表达式，并画出它的波形。

3-6 什么是脉冲调宽？请写出脉冲调宽信号的数学表达式，并画出它的波形。

3-7 为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？它的作用通过哪些方面体现？

3-8 为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？

3-9 请举若干实例，说明在传感器中进行幅值、频率、相位、脉宽调制的方法。

3-10 用电路进行幅值、频率、相位、脉宽调制的基本原理是什么？

3-11 什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，画出它的波形。

3-12 在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应当怎样选取载波信号的
+ us
–

半波整流器
低通滤波器
+
u΄s
–
ii
C
R4
uo
R1
R΄2
R2
R3
VD1
VD2
+ u –
i
∞
-
+
+
N1
∞
-
+
+
N2
R’3
+

–
uA
+

–
u΄A
频率？应当怎样选取调幅信号放大器的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？
图3-11b
3-13 什么是包络检波？试述包络检波的基本工作原理。

3-14 为什么要采用精密检波电路？试述图3-11b所示全波线性检波电路工作原
理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，并说明其阻值关系。

3-15 什么是相敏检波？为什么要采用相敏检波？

3-16 相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与在电路构成上最主要的区别
是什么？

3-17 从相敏检波器的工作机理说明为什么相敏检波器与调幅电路在结构上有许
多相似之处？它们又有哪些区别？

3-18 试述图3-17开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必
uo
us
R2
R3
R1
R6
R4
R5
V1
Uc
V2
∞
-
+
+
N
Uc
us
Uc
R
V
uo
R
R
∞
-
+
+
N
a
b
须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。
图3-17

3-19 什么是相敏检波电路的鉴相特性与选频特性？为什么对于相位称为鉴相，
而对于频率称为选频？

3-20 举例说明相敏检波电路在测控系统中的应用。

us
+
–
us1
us2
fo1
fo2
RL
RL
uo1
uo2
uo
VD2
VD1
T
C1
C2
3-21 试述图3-34所示双失谐回路鉴频电路的工作原理，工作点应怎么选取？
图3-34
3-22 图3-37所示比例鉴频电路与图3-35所示相位鉴频电路主要的区别在哪里？
L1
C2
us
E0
U1
C1
M
C0
L2
VD1
放大
U2
2
U2
2
L3
VD2
RL
U1
C
uo1
uo2
uo
耦合网络
平衡叠加型鉴相器
U2
RL
C
ˊ
在这两个电路中相敏检波电路的参考电压与信号电压间的相位差是怎样形成的？其输出与输入信号的频率有什么样的关系？
U5
L1
C2
us
E0
U1
C1
M
C0
L2
VD1
放大
U2
2
U2
2
L3
VD2
RL
C
U3
a
uo
耦合网络
平衡叠加型鉴相器
U2
R1
C3
C4
C5
R2
U4
b
U1
ˊ
图3-35
图3-37

3-23 在用数字式频率计实现调频信号的解调中，为什么采用测量周期的方法，
而不用测量频率的方法？采用测量周期的方法又有什么不足？
3-24 为什么图3-31所示电路实现的是调频，而图3-53所示电路实现的是脉冲
uo
∞
-
+
+
N
C
R3
10kW
5kW
10kW
R1
R
RP
R4
VS
15kW
30kW
10kW
R2
图3-31
R2
RP3
VD1
RP2
R4
VD2
RP1

C
uC
uo
VS
R3
∞
-
+
+
N
R1
图3-53
调宽，它们的关键区别在哪里？

3-25 试述用乘法器或开关式相敏检波电路鉴相的基本原理。

3-26 为什么在用相加式相敏检波电路鉴相时，常取参考信号的幅值等于调相信
号的幅值？

3-27 在本章介绍的各种鉴相方法中，哪种方法精度最高？主要有哪些因素影响
鉴相误差？它们的鉴相范围各为多少？

3-28 在图3-47c所示数字式相位计中锁存器的作用是什么？为什么要将计数器
清零，并延时清零？延时时间应怎样选取？
CP
US
计
数器
锁存器
延时
时钟脉冲
DG2
Uo
锁存指令
清零
UC
DG1
= 1
&
N
图3-47c

3-29 脉冲调制主要有哪些方式？为什么没有脉冲调幅？

3-30 脉冲调宽信号的解调主要有哪些方式？
4